一種一分三可調功分的波導功分器的製作方法

2023-10-23 08:40:02

專利名稱：一種一分三可調功分的波導功分器的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種一分三可調功分的波導功分器，屬于波導功分器的技術領域。
背景技術：
現有的功分器是一種將一路輸入信號能量分成兩路或多路輸出相等或不相等能量的器件，也可反過來將多路信號能量合成一路輸出，此時也可稱為合路器。一個功分器的輸出埠之間應保證一定的隔離度。在現實應用時，如在給定工作頻段，限定尺寸的情況下，僅採用兩路或多路等功率輸出便不再能滿足實際工作需要。傳統的三功分器一般採用威爾金斯功分器、分支線電橋等傳輸線功分器實現，雖然這可以比較容易實現，但是處在高頻階段時，以上形式功分器的·插損較大，功率容量小。而波導功分器在腔體內進行功率合成具有駐波好、插損小和功率容量大的優點，尤其適合於末級的功率合成。傳統的波導功分器多採用T形結的結構，但這種結構只能實現2η(η取> I的整數)路的功分，這使得功分器的應用受到了很大的限制。目前有的腔體功分器可以實現三功分器，但是不能實現對稱功率分配。中國專利CN202084621U公開了一種鏡像連接半模基片集成波導十字形功率分配器；在《集成電路與應用》半導體技術第36卷第2期中記載了一篇名稱為《一種Ka波段三路波導功率分配_合成器的設計》的文章，但是上述的兩種功分器的結構都比較複雜，同時也不能實現功率比為I :2 1的分配比例。

實用新型內容針對以上的技術不足，本實用新型提供一分三可調功分的波導功分器。本實用新型的技術方案如下—種一分三可調功分的波導功分器，其包括4隻矩形波導，分別為I個輸入端矩形波導I和3個輸出端矩形波導第一輸出端矩形波導2、第二輸出端矩形波導3、第三輸出端矩形波導4 ;所述的4隻矩形波導呈「十字」形排列連接，其中輸入端矩形波導I和第三輸出端矩形波導輸出端波導4對稱設置；第一輸出端矩形波導2和第二輸出端矩形波導3對稱設置，分別在所述的輸入端矩形波導I和對稱設置的第一輸出端矩形波導2、第二輸出端矩形波導3內，且垂直于波導軸線方向上設置有2個金屬膜片，所述2個金屬膜片設置在矩形波導的同一橫截面上。所述的矩形波導為銅質標準波導，型號為BJ220，所述矩形波導的標寬為10. 67mm、標高為 4. 32mm、厚度為 1mm、長為 14. 7mm。在輸入端矩形波導I內設置的2個金屬膜片5的尺寸為2. 2mmX 4. 32mmX O. Imm ；在第一輸出端矩形波導2內設置的2個金屬膜片6尺寸為2. 25mmX4. 32mmX0. Imm ;在第二輸出端矩形波導3內設置的2個金屬膜片7的尺寸為2. 25mmX4. 32mmX0. 1mm。本實用新型的優點在於[0011]I.本實用新型突破傳統一分二形式波導功分器的應用局限性，通過在垂直于波導軸線方向上增加金屬膜片改變電場，從而改變了波導的導納，進而來實現一分三不等分的功能。2.本實用新型的波導功分器易於集成，損耗低、結構簡單、易於加工，只需按照傳統波導的加工精度，即可實現加工生產。3.本實用新型所述的功分器能夠實現對稱功率分配，有助於設計陣列天線的對稱饋電網絡，方便對功分網絡進行組陣。
圖I為本實用新型的結構示意圖；圖2為本實用新型的S參數仿真圖；圖3為本實用新型的駐波比圖；在圖I中，I、輸入端矩形波導；2、第一輸出端矩形波導；3、第二輸出端矩形波導；
4、第三輸出端矩形波導；5、輸入端矩形波導I內的金屬膜片；6、輸出端矩形波導2內的金屬膜片；7、輸出端矩形波導3內的金屬膜片。
具體實施方式
下面結合實施例和說明書附圖對本實用新型做詳細的說明，但不限於此。利用本實用新型所述的一種一分三可調功分的波導功分器實現比例為1:2:1的功率分配。實施例、如圖I所示。一種一分三可調功分的波導功分器，其包括4隻矩形波導，分別為I個輸入端矩形波導I和3個輸出端矩形波導第一輸出端矩形波導2、第二輸出端矩形波導3、第三輸出端矩形波導4 ;所述的4隻矩形波導呈「十字」形排列連接，其中輸入端矩形波導I和第三輸出端波導4對稱設置；第一輸出端矩形波導2和第二輸出端矩形波導3對稱設置，分別在所述的輸入端矩形波導I和對稱設置的第一輸出端矩形波導2、第二輸出端矩形波導3內，且垂直于波導軸線方向上設置有2個金屬膜片，所述2個金屬膜片設置在矩形波導的同一橫截面上。所述的矩形波導為銅質標準波導，型號為BJ220，所述矩形波導的標寬為10. 67mm、標高為 4. 32mm、厚度為 1mm、長為 14. 7mm。在輸入端矩形波導I內設置的2個金屬膜片5的尺寸為2. 2mmX 4. 32mmX O. Imm ；在第一輸出端矩形波導2內設置的2個金屬膜片6尺寸為2. 25mmX4. 32mmX0. Imm ;在第二輸出端矩形波導3內設置的2個金屬膜片7的尺寸為2. 25mmX4. 32mmX0. 1mm。對所述的一分三可調功分的波導功分器進行以下測試一分三可調功分的波導功分器中的輸入端矩形波導I的自身反射S參數為S(l, I)，輸入端矩形波導I和第一輸出端矩形波導2之間的S參數為S(l，2)，輸入端矩形波導I和第二輸出端矩形波導3之間的S參數為S(l，3)，輸入端矩形波導I和第三輸出端矩形波導4之間的S參數為S(l，4)；[0027]I)如圖 2 所示，在頻率為 20. 2GHZ 時，S (1，I)為-22. 4dB S (I, 2) =S (I, 3)=-6. 289dBS(l, 4) =-2. 822dB。由此可知，所述一分三可調功分的波導功分器的插入損耗小於O. 3dB，其輸出端滿足功率1:2:1的分配比例。2)如圖3所示，在頻段19. 6GHZ-21. IGHZ時，本實用新型的駐波比小於I. 65dB，最低點為1. 16dB。駐波比表徵埠匹配的物理量，一般工程要求小於3dB，而本實用新型駐波比的最低點處等於I. 16dB，遠遠小於工程量的要求。
權利要求1.一種一分三可調功分的波導功分器，其特徵在於，其包括4隻矩形波導，分別為I個輸入端矩形波導(I)和3個輸出端矩形波導第一輸出端矩形波導(2)、第二輸出端矩形波導(3)、第三輸出端矩形波導(4);所述的4隻矩形波導呈「十字」形排列連接，其中輸入端矩形波導(I)和第三輸出端波導(4)對稱設置；第一輸出端矩形波導(2)和第二輸出端矩形波導(3)對稱設置，分別在所述的輸入端矩形波導(I)和對稱設置的第一輸出端矩形波導(2)、第二輸出端矩形波導(3)內，且垂直于波導軸線方向上設置有2個金屬膜片，所述2個金屬膜片設置在矩形波導的同一橫截面上。
2.根據權利要求I所述的一種一分三可調功分的波導功分器，其特徵在於，所述的矩形波導為銅質標準波導，型號為BJ220，所述矩形波導的標寬為10. 67mm、標高為4. 32mm、厚度為1mm、長為14. 7mm。
3.根據權利要求I所述的一種一分三可調功分的波導功分器，其特徵在於，在輸入端矩形波導(I)內設置的2個金屬膜片(5)的尺寸為2. 2mmX4. 32mmX0. Imm ;在第一輸出端矩形波導(2)內設置的2個金屬膜片(6)尺寸為2. 25mmX4. 32mmX0. Imm ;在第二輸出端矩形波導(3)內設置的2個金屬膜片(7)的尺寸為2. 25mmX4. 32mmX0. 1mm。
專利摘要本實用新型涉及一種一分三可調功分的波導功分器，包括4隻矩形波導，分別為1個輸入端矩形波導(1)和3個輸出端矩形波導第一輸出端矩形波導(2)、第二輸出端矩形波導(3)、第三輸出端矩形波導(4)；所述的4隻矩形波導呈「十字」形排列連接，其中輸入端矩形波導(1)和第三輸出端波導(4)對稱設置；第一輸出端矩形波導(2)和第二輸出端矩形波導(3)對稱設置，在所述的輸入端矩形波導(1)和對稱設置的第一輸出端矩形波導(2)、第二輸出端矩形波導(3)內，且垂直于波導軸線方向上設置有2個金屬膜片，所述2個金屬膜片設置在矩形波導的同一橫截面上。本實用新型通過在垂直于波導軸線方向上增加金屬膜片改變電場，從而改變了波導的導納，進而來實現一分三不等分的功能；本實用新型易於集成，損耗低。
文檔編號H01P5/16GK202737074SQ20122021532
公開日2013年2月13日 申請日期2012年5月14日 優先權日2012年5月14日
發明者薛麗麗, 黃鵬, 楊猛 申請人:山東國威衛星通信有限公司